模具需要被施加力才能冲产品,就是驱动模具开合模使用,简称“压力机、冲床”。冲床吨位有大小之分,选择时如果大财小用会浪费成本、占用资源,选择吨位太小或出现产品瑕疵。合理选择冲床非常有必要。
一、冲裁力的变化
当冲头接触材料而材料顶住下模便开始冲裁过程,此过程冲裁力逐渐变大。当冲头冲入材料约1/3T时达到最大值,与此同时材料出现断裂。随后,冲裁力迅速减少。由此可见,在冲裁力最大的时候计算冲裁力才是最合理的选择。
二、吨位计算
压力机吨位的选择并非一成不变,其跟冲裁间隙、润滑状况、公差、料厚等有很大关系,而且皆为可变力。因此,我们在计算吨位时需要最少多预估20~30%的余量,
不过,模具中最大的力还是冲裁力,其余的皆为辅助力,因此在计算吨位时主要以冲裁力的计算为主。我们来看冲裁力的计算公式
冲裁力的计算公式:P=L*t*KS Kg
式中: P、 冲裁所需的力Kg
L: 剪断轮廓的周长mm
t: 材质的厚度mm
KS :材料的剪切强度Kg/mm²
上式中,常见软料固定参数:KS = 35kg / mm²
除了以上冲裁力,模具中还有成型力、压料力、脱料力等总和才是最终的吨位。那其余几种力又该如何进行计算呢?
成型力:P1=0.43*T*L1*K1(单位:N)
压料力:P2=0.33*P1(单位:N)
脱料力:P3=0.05*P1(单位:N)
吨位:(P1+P2+P3)*1.3/10000=D(单位:吨)
注:T:料厚、L:周长、K1:抗拉强度
小模具厂对吨位的选择、计算要求比较严苛。一般在大的模具厂很少需要计算吨位,基本上只要能架上模就肯定能生产。
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